INTEGRIRANI RAZVOJ PROIZVODA
http://titan.fsb.hr/~zkunica/nastava/voms/
(Integrated Product Development)
i. Uvod
2
Na početku procesa oblikovanja, zadane specifikacije su općenito u
apstraktnom obliku, a kako se sve više i više specifikacija zadovoljava,
tako proizvod poprima oblik - počinje evoluirati u fizički oblik:
specifikacije
proizvoda (ulazni
podaci, zahtjevi,
ograničenja)
izlazi (rješenja)zadovoljavanje
specifikacija
Biren Prasad, USA, 1996.
Teme CE (Concurrent Engineering - istodobno inženjerstvo)
pristupa za razvoj i oblikovanje proizvoda:
uspostava integrirane organizacije za proizvod i proces (PPO) -
taksonomija procesa
primjena taksonomije procesa (ili skupa metodologija) za oblikovanje i
razvoj ukupnog sustava proizvoda - integrirani razvoj proizvoda (IPD).
3
PPO elementi 1. izradbena konkurentnost (globalno tržište; velike količine nasuprot visokokvalitetnoj fleksibilnoj proizvodnji)
2. upravljanje životnim ciklusom (tvrtke i proizvoda) (kontinuirano evoluiranje; brze reakcije na zahtjeve promjene; ponovno otkrivanje sebe;
zadržavanje veze s mijenjajućim tehnologijama i inovacijama)
3. reinženjerstvo procesa (nema sućuti za tradiciju; istinsko povećanje proizvodnosti započinje s faktorima kao što su:
"čist" i efikasan proces; dobra komunikacijska infrastruktura; timski rad; konstantnost dijeljene
vizije i svrhe; promjena procesa, a ne samo uvođenje strojeva više proizvodnosti)
4. CE tehnike (tehnike paralelizma): radne grupe, dekompozicija proizvoda, alociranje
sredstava, minimiranje sučelja, transparentna komunikacija...
5. kooperativne radne grupe (pojedinac ili jedna grupa nisu dorasli izazovima; CE stvarni ili virtualni timovi; koreografija)
6. sustavonosno inženjerstvo: sustavocentričnost nasuprot komponentocentričnosti
(nije u neskladu s tradicionalnim organizacijskim podjelama u tvrtki, ali se inzistira na
kvalitetnim vodoravno-okomitim sučeljima)
7. oblikovanje informacija (ne samo 3D CAD modeliranje, već pokrivanje svih faza čitavog životnog vijeka proizvoda)
8. cjelovitost sustava (proizvod je više od zbira komponenata; proizvod je sustav, a proizvod bez strukture ili neke
konstantne svrhovitosti nije sustav)
9. taksonomija realizacije proizvoda (uspostava nizova evolucija ili transformacija koji vode k potpunoj zrelosti proizvoda) 4
IPD elementi 1. uspostava istodobnosti funkcija (CFD nasuprot QFD)
2. CE metrike i mjere (nadzor napretka tima, mjerenje kvalitete proizvoda, upravljanje efektivnošću poboljšanog
procesa, omogućavanje odziva)
3. upravljanje sveukupnom vrijednošću (TVM) Ne (u ranim danima): "Najveća vrijednost uz najniži trošak."
Ne TQM: "Na tržištu, postići kvalitetan proizvod, za pristojnu cijenu."
Nego: "Ostvariti ukupnu vrijednost uz najniži trošak u najkraćem vremenu, koja najviše
zadovoljava kupca i dopušta tvrtki pristojan profit."
Nije (više) riječ samo o kvaliteti.
4. metodologija razvoja proizvoda (kako bi se integriralo: timski rad, modeliranje informiranja, taksonomija realizacije proizvoda,
mjere dobrobiti (CE metrika) i kvantitativno ispitivanje učinkovitosti transformacije)
5. strukture i arhitekture - otvorenost i fleksibilnost
6. hvatanje namjere životnog ciklusa (proizvoda) - generički modeli za pohranu
definicije proizvoda - fizičkog objekta i njegovog okružja (olakšavanje izmjena; umjesto linija i
ploha, prirodno-jezični konstrukti)
7. sustavi podrške odlučivanju
8. inteligentni informacijski sustav = CIM+CE
9. mehanizacija životnog ciklusa = CIM+automatizacija+CE
10. metodologija korištenja (uspostave) IPD-a
5
RANGIRANJE TEMA koje sadrže "NAJBOLJU PRAKSU”
odgovori 66 starijih menadžera iz 33 napredne tvrtke u USA, ASME/NSF, 1996.
53 tema je prisutno u više od 2/3 tvrtki
1 Timovi/Timski rad
2 Komunikacija
3 DFM
4 CAD sustavi
5 Profesionalna etika
6 Kreativno mišljenje
7 Oblikovanje za izvedbu
(performance)
8 Oblikovanje za pouzdanost
9 Oblikovanje za sigurnost
10 CE
11 Crtanje/Tehničko crtanje
12 Oblikovanje za troškove
13 Statistika
14 Pouzdanost
15 Tolerancije
16 Vrijednosno inženjerstvo
17 Design Reviews
18 Izradbeni postupci
19 Systems perspective
20 DFA
21 Oblikovanje za eksperimente
22 Alati za upravljanje
projektima
23 Oblikovanje za okoliš
24 Solid Modeling/Rapid
Prototyping Systems
25 Ergonomija (Ljudski činitelji)
26 FEA
27 Fizičko testiranje
28 TQM
29 Oblikovanje za
održavanje/popravke
30 Testiranje proizvoda
31 Alati za unapređenje procesa
32 Alati za customer-centered
oblikovanje
33 Obrada informacija
34 Vodstvo
35 Statistička kontrola procesa
36 Oprema za testiranje
37 Industrijski dizajn
38 Design for Commonality-
Platform
39 CIM
40 Standardi oblikovanja
41 Mehatronika
42 Standardi testiranja
43 Elektromehaničko pakiranje
44 Upravljanje konfliktom
45 Robotika i automatsko
sklapanje
46 Znanje o procesu realizacije
proizvoda
47 Oblikovanje za rasklapanje
48 Ekonomika
49 Analiza rizika projekta
50 Analiza konkurentnosti
51 Standardi procesa
52 Izradbeni tok/Layout radne
stanice
53 Benchmarking
54 Korporacijska vizija i
primjerenost proizvoda
55 Planiranje materijala - zaliha
56 Poslovne funkcije (marketing,
pravo itd.)
6
QFD - Quality Function
Deployment
2.1 Komponente QFD-a
ii. Uspostava istodobnosti funkcija
PRIORITETI ILI
TEŽINSKI
FAKTORI
ZAHTJEVA
KUPCA (ZAŠTO)
TEŽINSKA
MATRICA
MATRICA
OSJETLJIVOSTI
ZAHTJEVI KUPCA
(ŠTO)
CILJANE
VRIJEDNOSTI
ZNAČAJKI
PROIZVODA
(KOLIKO)
KLJUČNE
ZNAČAJKE
PROIZVODA
(KAKO)
MATRICA
KORELACIJE
MATRICA CILJEVA
Kuća kvalitete
- House of Quality
(Mizuno & Akao,
Japan, 1979)
7
Kuća kvalitete - terminologija i konvencije
KAKOovi
j = 1 j = m ZAŠTOovi
i = 1 4
5
2
1
6
ŠT
Oo
vi
i = n
Odnosi:
1 - slab ili nikakav
3 - srednje jakosti
9 - jak
k = 1
7
k = p
l = 1
l = q
KO
LIK
Oo
vi
57 72 11 24 36
Matrica osjetljivosti
Značajke proizvoda (oblikovanja)
Design Trade-off
Zahtjevi kupca
Trenutačna tržišna definicija - Zašto ovaj proizvod treba postojati? (lista skupina kupaca, takmaca, prioriteta ŠTOova itd.)
Tehnički pokazatelji (procjena tehničke važnosti i slično)
Sveukupna važnost
Procjene tehničke važnosti i kompetitivnosti
Ciljane vrijednosti (maksimalne ili minimalne)
Procjene važnosti ŠTOova u kupaca; Ispitivanje kompetitivnosti prema konkurentima
8
2.1.1 Kuća kvalitete: liste-vektori
ŠTOovi
• zahtjevi kupca - lista kupčevih želja, zahtjev tržišta
• primjeri: “lijepo za vidjeti”, “izgleda dobro napravljeno”, “omogućuje
dobru vidljivost/preglednost”, “lako se otvara i zatvara”
Podjela:
osnovni (primarni, očekivani, neizrečeni- podrazumijevani, "mora
biti"),
izvedbeni (sekundarni, izrečeni, "može biti"),
oduševljavajući (tercijarni, neizrečeni-ugodno iznenađujući, "bilo bi
lijepo, kada bi postojalo").
9
Osnovni ŠTOovi su sastavni dio ili funkcija proizvoda, i rijetko
povećavaju zadovoljstvo kupca - on o njima rijetko čak i misli. No, u
slučaju neispunjenja (manjka ili nefunkcioniranja) slijedi brzo
razočaravanje kupca proizvodom.
Izvedbeni ŠTOovi uobičajeno se određuju istraživanjem tržišta.
Primjeri: potrošnja goriva, tihi rad, udobnost pri vožnji. Kupčevo
zadovoljstvo raste sa stupnjem ispunjenja.
Oduševljavajući ŠTOovi povećavaju kupčevo zadovoljstvo, premda
on i bez njih ne bi bio nezadovoljan. Od tvrtki se očekuje da na
tržištu čine prodore takvim inovacijama.
Sa zrenjem proizvoda, oduševljavajući ŠTOovi mogu prijeći u
osnovne. Npr. servo upravljač: oduševljavajući u 60-im, izvedbeni u
70-im, osnovni danas.
10
KAKOovi
• proizvođač definira skup kvalitativnih značajki kojima se ŠTOovi
(zahtjevi kupca) ostvaruju
• predstavljaju polje oblikovnih varijabli ili alternativnih rješenja, koja
mogu biti međusobno ovisna ili neovisna
• svaki od KAKOova "napada" jedan ili više ŠTOova, i za svaki ŠTO
postoji barem jedan KAKO
• operacijska definicija za tržišne značajke kvalitete
• KAKOovi su metode ili tehnike "prijevoda" glasa kupca u kriterije za
procjenu oblikovanja
• npr. ŠTO je ”udobna vožnja", a odgovarajuća četiri KAKOova su
zahtjevi na: ogibljenje, izolaciju udara, nezanošenje ili stabilnost
• tipični KAKOovi mogu biti: duljina, širina, visina, debljina, korisna
površina, obujam, svojstva materijala itd.
11
KOLIKOovi
• granice izvedivosti KAKOova
• predstavljaju ciljane vrijednosti KAKOova (kvalitativnih značajki)
• za svaki KAKO po jedan KOLIKO
• kvantificiranje parametara rješenja u postizivim rasponima, kako bi
se kreirao kriterij za ispitivanje uspješnosti, koji se obično dobiva
istraživanjem tržišta
• KOLIKOovi sadrže ekstreme - dopustive ciljne vrijednosti, pozitivne
ili negativne
• tipični KOLIKO mjeri važnost KAKOova, izvedbu proizvoda, ili skup
ciljanih vrijednosti
12
ZAŠTOovi
• slično ŠTOovima i KAKOovima, i skup ZAŠTOova je vektor koji
opisuje relativnu važnost nekog proizvoda, u odnosu na proizvode
svjetske klase ili najbolje u klasi
• ako se kvantificirani ZAŠTOovi pomnože sa ŠTOovima, i potom
sumiraju, dobiva se mjera ukupnog zadovoljenja kupca
• primjer ZAŠTOova je vektor relativne važnosti prema traženjima
kupca za proizvod svjetske klase glavnog konkurenta
• ako je proizvod namijenjen većem broju skupina kupaca, kao što su
USA, Azija, Europa, Japan i slično, popis ZAŠTOova, mora
uključivati te skupine i njihove relativne zahtjeve
• ZAŠTOovi su imena konkurenata, konkurentnih proizvoda,
segemenata tržišta i drugoga, koja opisuju trenutačne tržišne uvjete
• ZAŠTOovi se također mogu rabiti i za vrednovanje odluka za budući
proizvod 13
2.1.2 Kuća kvalitete: relacijske matrice
Matrice:
• ŠTOovi prema KAKOovi - najvažnija matrica QFD-a (zahtjevi tržišta
i kvalitativne značajke)
• ŠTOovi prema ZAŠTOovi (za određivanje prioriteta ŠTOova)
• KAKOovi prema KOLIKOovi (tim određuje koliko mnogo svakog
KAKOva se može varirati da se zadovolje zahtjevi kupca)
• KAKOovi prema KAKOovi (matrica osjetljivosti) - za identifikaciju
kvalitativne korelacije između KAKOova, budući da moguća rješenja
mogu biti redundantna, pa tako ne pridonositi mnogo vrijednosti
ispunjenja zahtjeva kupca; ili pak biti međusobno u neskladu
14
Tablica opisivanja odnosa (brodogradilišta u Kobeu)
Matrica Stupanj odnosa Kvantitativni prikaz Kvalitativni prikaz
Jak 9
Srednje jak 3
Slab 1
ŠTOovi
prema
KAKOovi
Nikakav 0 (prazno)
Jak pozitivan 9
Srednje jako pozitivan 3
Pozitivan 1 +
Nikakav 0 (prazno)
Negativan 1
Srednje jako negativan 3
KAKOovi
prema
KAKOovi
Jak negativan 9
15
2.2 Ograničenja u uspostavi QFD-a
• jednostranost pri inzistiranju samo na kvaliteti
Što je s drugim aspektima?
Osim toga, sama operacionalizacija rada s matricama suočena je s
poteškoćama, naprimjer:
veličine matrica,
spora serijska (slijedna) obrada,
rizik suboptimalnih rješenja uvijek postoji.
Prije svega: ISTODOBNOST.
16
2.2 CFD
Što proizvod čini “velikim”?
Kim Clark: Veliki proizvod je onaj koji primjereno zadovoljava sve značajke
koje su zahtijevane da osiguraju integritet proizvoda.
CFD je metodologija koja inženjerima (konstrukcijskim ili
proizvodnim) omogućuje uspostavu što ranije komunikacije i
usporedni rad tijekom etapa PD3 procesa.
PD3 - Product Design, Development & Delivery
17
Osnovna namjera: uključenje "glasa kupca" u svih devet faza ciklusa
razvoja proizvoda:
• definicija misije,
• definicija koncepta,
• inženjersko oblikovanje i analize,
• detaljno oblikovanje proizvoda,
• izrada prototipa,
• proizvodno inženjerstvo i planiranje,
• proizvodne operacije i upravljanje,
• izrada,
• kontinuirano poboljšavanje, podrška i isporuka.
18
QFD nasuprot CFD
Značajka QFD CFD
proces: fazni (serijski, slijedni) istodoban (paralelan, usporedan)
fokusiranost: iznutra-van izvana-unutra holistički
orijentiranost prema... komponentama (vrata automobila, krov, šarke...)
čitavom proizvodu
polje primjene: uspješnost poglavito u segmentima problema
u konjunkciji s načelima misije (djelovanja) tvrtke
pristup:
proces rješavanja problema (npr. korozija vrata, propuštanje vlage) ili ponekad proces redizajna
sustavan pristup koji se bavi svim vrijednostima životnog ciklusa proizvoda
povratno djelovanje:
fokusiranost na tehničke parametre, koji se ne reflektiraju nužno (povratno) na čitav proizvod
zahtjevi kupca razmatraju se odvojeno od značajki kvalitete
daje: procjene tehničke važnosti za značajku kvalitete
indeks vrijednosti - kumulativni iznos učinkovitosti
bavi se: dijelovima proizvoda ili dijelovima zahtjeva
optimiranjem sustava konzistentno svrsi
trajanje: dugotajno (serijsko procesiranje) brže od QFD-a (usporedno procesiranje)
19
ZAŠTOovi
ŠTOovi
vs
ZAŠTOovi
KAKOovi vs
KAKOovi
ŠTOovi
KOLIKOovi
KAKOovi
ŠTOovi
vs
KAKOovi
KAKOovi
vs
KOLIKOovi
Kuća kvalitete (House of Quality)
Kuća vrijednosti (House of Values)
20
CFD Kvaliteta (funkcio-nalnost)
X-spo-sobnost
(izvedba)
Alati i tehnologija
Troškovi
Brzina odgovora (time-to-market)
Infrastruk-tura
...
Planiranje proizvoda
Planiranje procesa
Planiranje proizvodnje
Zahtjevi i ograničenja
(Z os)
Vrijednosti tvorevine
(X os)
Značajke vrijednosti
(Y os)
21
CFD Kvaliteta (funkcio-nalnost)
X-spo-sobnost
(izvedba)
Alati i tehnologija
Troškovi
Brzina odgovora (time-to-market)
Infrastruk-tura
...
KAKO KAKO KAKO KAKO KAKO KAKO KAKO
ŠTO
ŠTO
ŠTO
ŠTO
ŠTO
ŠTO
ŠTO
Zahtjevi i ograničenja
(Z os)
Vrijednosti tvorevine
(X os)
Značajke vrijednosti
(Y os)
komponente
materijali
dijelovi
podsustavi
sustav
pouzdanost
oporabivost
montaža
proizvodivost
jednostavnost
ljudski činitelji
dobavljači
vrijednosni sus- tav
upravljanje
organizacija
metodologija
automacija
istodobnost
fleksibilnost
fast-to-market
strojevi/oprema
skriveni troškovi
jamstvo
materijali
radna snaga
upravljanje infor-
macijama
integracija
modernizacija
alati
radna stanica
Planiranje proizvoda
22
Odnosi između CFD komponenti 23
iii. CE metrike i mjere
Uobičajene mjere u životnom ciklusu 24
Vrste analitičkih alata ili zahtijevanih koncepata 25
“Ormarić”
CE metrika
i mjera
26
iv. Upravljanje sveukupnom vrijednošću
(TVM)
Tvrtke su danas suočene sa:
• opadajućim profitima,
• narastajućom (globalnom) konkurencijom,
• rastućim troškovima radne snage,
• narastajućim očekivanjima kupaca,
• kraćim životnim vijekom proizvoda,
• povećanom zakonskom regulativom (Kina traži status tržišnog pospodarstva.).
Stoga tvrtke trebaju reagirati planski, i pravodobno - što prije.
28
Važnost
TVM-a
29
Osnova TVM-a
?
30